CALENTADORES SOLARES (ont......)

3.- Calentador de agua con colector solar circular de manguera negra.

Este calentador es similar al anterior, excepto que el colector solar, en lugar de rectangular es circular, pues la manguera se enrolla y los extremos de la misma se conectan al tanque. En la Fig. 2 se muestra el croquis del mismo.

a) Materiales para su construcción:

Los materiales necesarios son:

- 20 metros de manguera negra para agua de ¾”,

- 2 Adaptadores para Tanque de PVC de ¾” (o de otro material)

- 3 Adaptadores de Inserción de PVC de ¾”,

- 1 Tee de Inserción de PVC de ¾”,

- 1 Llave de paso de PVC de ¾”,

- 1 Lámina de fierro o aluminio de 0.91 x 0.91.00 m, ó de 1.00 x 1.00 m.

- 1 Silicón Sellador para alta temperatura,

- ¼ de litro de pintura esmalte negro mate,

- 1 Tanque de aprox, 100 litros de plástico,

- 3 Polines de 4”x 4” x 8 pies,

- 2 Tablas de 1”x 10”x 8 pies,

- Alambre flexible, clavos y pijas,

- Cinta de Teflón para los Adaptadores de Inserción.

b) Armado del colector:

Se adquiere o consigue la lámina galvanizada o de aluminio a la medida; inclusive, se puede usar una Tabla o Triplay en lugar de la lámina metálica.

Se marca el centro de la misma por medio de las diagonales y como a 7 ó 10 cms del centro, según su flexibilidad, se inicia el enrollado de la manguera negra, dejando un tramo libre de la misma de longitud tal que alcance a conectarla al Adaptador de Inserción superior del

tanque. En ese punto se perfora la placa de lámina o madera y se hace un amarre con alambre maleable para fijarla, y se inicia el enrollado; conforme se va enrollando se hacen amarres donde se requieran, y si la placa es de lámina, conviene que la manguera quede pegada a la misma. El número de vueltas depende de las medidas de la placa y del tramo que debe quedar libre para que se conecte al conector correspondiente de la Tee unida al Adaptador de Inserción inferior del tanque.

Si la placa es de lámina, previamente, por el reverso, se atornillan con pijas o se clavan tiras de madera de 1”x 2” por los cuatro lados para formar un marco, el cual se apoyará sobre la estructura de soporte hecha de polines. Si se desea, se puede construir una estructura de apoyo de fierro.

Considerando que en este calentador lo único que cambia es el colector solar con respecto al calentador descrito anteriormente, su posicionamiento, orientación, ángulo de inclinación, funcionamiento, etc, es semejante, por lo que creo que no es necesario que lo detalle todo, pero si alguien tiene duda, me la puede hacer saber y con gusto le contesto.

c) Costo del Calentador:

El costo aproximado por concepto de materiales del calentador de agua con colector solar 

circular de manguera negra, es el siguiente:

(Pesos  Mexicanos)	$
- 20 metros de manguera negra de ¾”	115.00
- 2 Adaptadores para Tanque de PVC de ¾”	36.00
- 3 Adaptadores de Inserción de PVC de ¾”	28.00
- 1 Tee de Inserción de PVC de ¾”	10.00
- 1 Llave de paso de PVC de ¾”	43.00
- 1 Lámina Galvanizada de 0.91 x 2.44	213.00
- 1 Silicón Sellador para alta temperatura	45.00
- ¼ de litro de pintura esmalte negro mate	40.00
- 1 Litro de thiner	21.00
- Tanque de aprox, 100 litros de plástico	150.00
- 3 Polines de 4”x 4” x 8 pies (aprox. de 3”x 3” cepillado)	195.00
- 2 Tablas de 1”x 10”x 8 pies	236.00
- Alambre flexible, clavos y pijas	50.00
- Cinta de Teflón para los Adaptadores de Inserción	8.00
Total	1,190.00

Equivalente a 92 dólares USA

4.- Calentador de agua con colector solar de manguera negra con llenado automático.

(válvula de tanque alto con flotador)

En el caso de que se tenga agua de red municipal y se quiera instalar el calentador de agua solar en el techo (azotea) de la casa con sistema automático de llenado, es necesario instalarle al tanque un flotador, y adaptarle, a la salida de la válvula de llenado, un “tubo buzo”. En este proyecto utilizaremos un tanque de la misma medida.

El colector solar es el mismo que el de los calentadores descritos anteriormente, y lo único que varía son la altura del tanque y la posición de las entradas y salidas de agua en el tanque.

a) Habilitado del Tanque

En la parte más alta posible del tanque se perfora y se le instala una Válvula de Tanque Alto de ¾” y un Flotador y, por medio de un conector de inserción de ¾”, se le conecta la manguera de alimentación; esta manguera debe contar con una válvula de control del agua fría. Estimo que el Adaptador para Tanque con  su respectivo Adaptador de Inserción queda como a 12 cms del borde superior del tanque.

Instalada la Válvula de Tanque Alto, se prueba con agua antes de hacer las otras perforaciones, y se determina y marca o mide la altura del nivel del espejo de agua en la que el flotador cierra la Válvula; estimo, en este tanque, que el nivel del espejo de agua queda a unos 20 cms. del borde superior. Fig. 3.

Unos 5 cms. abajo del nivel del espejo de agua, se perfora y se instala el Adaptador para Tanque con su respectivo Adaptador de Inserción para conectar la manguera procedente del colector solar.

Como a 10 cms. abajo del nivel del espejo de agua, se perfora y se instala el Adaptador para Tanque con su respectivo Adaptador de Inserción para la salida de agua caliente para la regadera u otro servicio, para lo cual se utilizaría manguera negra o manguera flexible (de jardín por ejemplo), 

Posteriormente, o de preferencia al principio, se perfora y se instala el Adaptador para Tanque con su respectivo Adaptador de Inserción en la parte baja del tanque, para la salida de agua fría hacia el colector solar.

Se instala el colector solar sobre el techo (azotea), orientándolo hacia el Sur con, en este caso, 30° de inclinación, y se fija su estructura para que no la mueva el viento. En seguida se confirma la altura calculada que debe tener la estructura de apoyo del tanque, en función de la posición del Adaptador para Tanque superior que se conecta al colector solar por medio de la manguera negra respectiva (no olvidar que este adaptador debe quedar al mismo nivel, o de preferencia más arriba del codo superior del colector solar). Sobre esta base se construye la estructura de apoyo del tanque, fijándola al techo  para que el viento no la vuelque.

Para un mejor funcionamiento del proceso de convección, es conveniente que la base del tanque quede por lo menos al mismo nivel del codo superior del colector solar, y como máximo 30 cms. arriba del mismo.

Una vez que el tanque quedó fijo en su posición con todos los adaptadores, incluyendo el “tubo buzo”, el cual se adapta a la salida de la válvula de alimentación del tanque, utilizando un tubo de PVC o manguera de diámetro adecuado, tal vez de 1” ó ¾”, con una longitud tal que llegue un poco arriba del fondo del tanque; hasta entonces se procede a conectar las mangueras correspondientes: las dos mangueras del colector solar, la manguera de alimentación del tanque, y la manguera de salida de agua caliente para servicio de la casa: estas dos últimas pueden ser de jardín, por ser más flexible que la negra.

Si se piensa forrar el tanque con algún material aislante, con el fin de conservar el agua tibia o caliente por más tiempo, es conveniente que antes de hacer las conexiones entre el colector solar y el tanque, así como las de alimentación y descarga, se coloque el forro; es decir, el tanque se sube a la azotea totalmente habilitado.

b) Funcionamiento del calentador:

Este calentador funciona de la misma manera que el calentador descrito en el inciso d) del punto “2. Calentador con colector solar de manguera negra”, con la ventaja de que el llenado del tanque es automático, es decir, el “tubo buzo” hace que la alimentación del tanque se efectúe por la parte inferior, con lo cual el agua fría no se mezcla con el agua caliente que se encuentra siempre en la parte superior, y que la salida de agua caliente se realiza por arriba y no por abajo como en el caso del otro calentador

 c) Costo del calentador:

El costo aproximado por concepto de materiales del calent ador de agua con colector solar rectangular de manguera negra, con llenado automático, es el siguiente:

(Pesos  Mexicanos)	$
- 20 metros de manguera negra de ¾”	115.00
- 13 Tee de inserción de PVC de ¾”	124.00
- 4 Codos de inserción de 90° de PVC de ¾”	33.00
- 3 Adaptadores para Tanque de PVC de ¾”	54.00
- 5 Adaptadores de Inserción de PVC de ¾”	47.00
- 1 Válvula de Tanque Alto con flotador	95.00
- 1 Llave de paso de PVC de ¾”	43.00
- 1 Lámina Galvanizada de 0.91 x 2.44	213.00
Silicón Sellador para alta temperatura	45.00
- ½” de litro de pintura esmalte negro mate	75.00
- 1 litro de Thiner	21.00
- 1 Tanque de aprox, 100 litros de plástico	150.00
- 3 Polines de 4”x 4” x 8 pies (aprox. de 3”x 3” cepillado)	195.00
- 2 Tablas de 1”x 10”x 8 pies	236.00
- Alambre flexible, clavos y pijas	50.00
- Cinta de Teflón para los Adaptadores	8.00
Total	1,504.00

Equivalente a 116 dólares USA

No se considera el costo de la cantidad de manguera y conectores que se requieren para la alimentación del tanque con agua fría, así como para la alimentación de la regadera u otro servicio con agua tibia o caliente.

Es conveniente considerar que en las regiones de montaña, en las que casi todo el año hace frío con viento, seguramente que el calentamiento del colector es menor por el viento. En este caso, sugiero que se modifique el colector solar. Una manera de hacerlo es introducir cada manguera en botellas de refresco de PET reciclables de 1½ o 2 litros cada una, agujerándolas por el fondo, utilizando una broca plana para madera o con una navaja afilada, y si la manguera no entra por la boca se corta hasta el diámetro de la misma manguera.

Se insertan las botellas necesarias a lo largo de la manguera quedando unidas una tras otra en el mismo sentido y se sellan las uniones con silicón transparente, de tal manera que en cada manguera se produzca el efecto invernadero y en esa forma el calentamiento es mayor, es decir, el colector solar tendría una eficiencia más alta.

Desde luego que es necesario separar las mangueras por el espacio que ocupan dos botellas juntas de costado. Por lo tanto es necesario reducir el número de mangueras o hacer más ancho el colector y la unión de las Tee se conectarían con tramos (coples) también más largos

Sugiero este sistema por su bajo costo, pero se puede construir un colector solar de cajón con vidrio, como se verá posteriormente.

Les recuerdo a quienes estén dispuestos a construir su propio calentador de agua con colector solar de manguera negra, el cual es de los más económicos, que es conveniente que analicen con detenimiento las opciones descritas para evitar gastos innecesarios.

En la próxima publicación describiré la construcción del calentador de agua solar con colector solar de tubos de cobre que construí para mi casa.www.facebook.com/AhorrandoEnergia